Efecto de los péptidos antimicrobianos PaDef y y-tionina sobre células endoteliales EA. hy926 y BUVEC: implicaciones en la estimulación del VEGF en procesos angiogénicos

Abstract

Angiogenesis refers to the formation of blood vessels from pre-existing ones. lt is regulated by pro-angiogenic factors, such as vascular endothelial growth factor (VEGF), transforming growth factor 13 (TGF-13), and inter1eukins (IL)-6 and 8 or by hypoxia conditions, as well as anti-angiogenic factors such as interferon (INF) -a and endostatin. lt is related to inflammatory processes and has an essential role in physiological processes such as wound repair and tissue maintenance; however, it has been seen that some pathologies favor the angiogenic process producing inflammatory molecules, as in cancerous tumors or tissues that have suffered mechanical damage. Therefore, we have sought treatments to regulate angiogenesis; however, the high costs and side effects remain inconvenient. Plant antimicrobial peptides (PAPs) represent an alternative as regulators of angiogenesis because some families of plant peptides have significant similarities with mammalian peptides, such as defensins. The research group has worked with PAPs PaDef avocado and y-thionin habanero pepper, which exert a cytotoxic effect on cancer cells, and has proposed that they can stimulate immunomodulatory functions. Therefore, the objective of the present study was to evaluate the effect of the antimicrobial peptides y-thionin from C. chinense and PaDef from Persea americana var. drymifolia on angiogenic functions stimulated by VEGF on human endothelial cells EA. hy926 and bovine endothelial cells BUVEC. Cell viability and proliferation were evaluated, along with angiogenesis-related processes (migration, chemotaxis, tubular structures formation) and molecular docking trials. Likewise, endothelial activation gene expression was analyzed by RT­ qPCR, endothelial activation molecules were quantified by flow cytometry, and cell­ interaction processes were determined by a new protocol proposed in this work.

La angiogénesis es la formación de vasos sanguíneos a partir de otros preexistentes y es regulada por factores pro-angiogénicos como el factor de crecimiento del endotelio vascular (VEGF), el factor de crecimiento transformante J3 (TGF-13) y las interleucinas (IL)-6 y 8 o por condiciones de hipoxia, así como por factores anti­ angiogénicos como el interferón (INF)-a y la endostatina. Este proceso se relaciona con la inflamación y algunos procesos fisiológicos como la reparación de heridas y el mantenimiento de tejidos; sin embargo, en algunas patologías se favorece el proceso angiogénico a través de la producción de moléculas inflamatorias, como en los tumores o en los tejidos que sufren daño mecánico. Por lo anterior, se han buscado tratamientos que regulen la angiogénesis, y en este sentido los péptidos antimicrobianos de plantas (PAPs) representan una alternativa. En el grupo de investigación se ha trabajado con los PAPs PaDef de aguacate (Persea americana var. drymifolia) y y-tionina de chile habanero (Capsicum chinense), los cuales son citotóxicos sobre células cancerosas, además de ejercer funciones inmunomoduladoras. En este trabajo se evaluó el efecto de los PAPs y-tionina y PaDef sobre funciones angiogénicas en células endoteliales humanas (EA. hy926) y bovinas (BUVEC) reguladas por el factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF). Se evaluó la viabilidad y proliferación celular, además de procesos relacionados con la angiogénesis (migración, quimiotaxis, formación de estructuras tubulares), así como ensayos de docking molecular.Asimismo, se analizó mediante RT-qPCR la expresión de genes relacionados con la activación endotelial, se cuantificaron moléculas de activación endotelial por citometría de flujo y finalmente se determinaron procesos de interacción célula-célula mediante un nuevo protocolo propuesto en este trabajo.